Биоинформатики из Института проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН (ИППИ РАН) в Москве и Университета Женевы смогли доказать, что большинство мутаций, приводящих к развитию 18% раковых опухолей, происходит во время репликации ДНК. Результаты исследования описаны в статье, вышедшей 1 февраля в журнале Genome Research (издается Лабораторией в Колд-Спринг-Харборе, США, импакт-фактор — 14,63).
Мутации в ДНК соматических клеток человека приводят к трансформации здоровой клетки в раковую, последующему развитию заболевания и приобретению устойчивости к противораковой терапии. APOBEC — это белок противовирусной защиты, вызывающий изменения ДНК — или РНК-вирусов, но в раковой клетке он «нападает на своих» и атакует человеческую ДНК. Так, в 18% раковых опухолей APOBEC вызывает сильные мутации ДНК хозяина в опухолевых клетках. Однако APOBEC не способен изменять нормальную двухцепочечную ДНК человека, и способ, каким он вызывает в ней мутации, до сих пор оставался неизвестным.
Группе биоинформатиков из сектора молекулярной эволюции ИППИ РАН (руководитель — Георгий Базыкин, Ph.D. Принстонского университета) удалось пролить свет на этот вопрос. Ученые показали, что большинство мутаций, вызываемых APOBEC, происходят во время репликации ДНК, в те недолгие промежутки времени, пока нити ДНК не спарены друг с другом. Цепь ДНК, реплицирующаяся как отстающая, остается одиночной дольше; соответственно, на ней случается большинство мутаций, вызываемых APOBEC.
«Процесс мутирования для различных типов рака очень специфичен: скажем, рак курильщиков возникает из-за мутаций, вызванных веществами в сигаретном дыме, а базальная карцинома или меланома — из-за воздействия солнечного света. Однако есть процессы, приводящие к мутациям сразу для множества типов рака. Один из основных — это активность белка APOBEC, атакующего одноцепочечную ДНК», — пояснил автор проекта и один из авторов статьи Владимир Сеплярский.
По словам молодого ученого, есть вероятность, что полученные результаты при их последующем развитии приведут к более глубокому пониманию того, что происходит в раковых и соматических клетках, и как следствие — к созданию противораковой терапии.
